【正文】 于化學(xué)熱處理。 可控氣氛滲碳爐 滲碳回火爐 常用的化學(xué)熱處理： 滲碳、滲氮（俗稱氮化）、碳氮共滲（俗稱氰化和軟氮化）等。 ? 化學(xué)熱處理也是獲得表硬里韌性能的方法之一。 火焰加熱表面淬火示意圖 激光表面熱處理 火焰加熱表面淬火 二、化學(xué)表面熱處理 ? 化學(xué)熱處理是將工件臵于特定介質(zhì)中加熱保溫，使 介質(zhì)中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學(xué)成分和組織 ,進而改變其性能的熱處理工藝。 ? ⑶ 激光熱處理 : 利用高能量密度的激光對工件表面進行加熱的方法。 各種感應(yīng)器 中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機車凸輪軸 ? 工頻感應(yīng)加熱 ? 頻率為 50Hz,淬硬層深度 1015 mm 各種感應(yīng)器 感應(yīng)穿透加熱 ? ⑵ 火焰加熱 : 利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法。 感應(yīng)加熱表面淬火 感應(yīng)淬火機床 感應(yīng)加熱表面淬火示意圖 ? ⑤ 表面淬火常用加熱方法 ? ⑴ 感應(yīng)加熱 : 利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱的方法。 ? 回火目的為降低內(nèi)應(yīng)力，保留淬火高硬度、耐磨性。 ? ⑵目的 : ? 為表面淬火作組織準(zhǔn)備； ? 獲得最終心部組織。 機床導(dǎo)軌 表面淬火齒輪 ? ② 預(yù)備熱處理 ? ⑴工藝： ? 對于結(jié)構(gòu)鋼為調(diào)質(zhì)或正火。 ? 含碳量過低，則表面硬度、耐磨性下降。 ? 適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件。 ? ② 心部在保持一定的強度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性。 金屬表面處理工藝 一、表面熱處理 表面淬火 ? 表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進行淬火以強化零件表面的熱處理方法。 火焰加熱 感應(yīng)加熱 ? 表面淬火目的： ? ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限 。即表硬里韌。 軸的感應(yīng)加熱表面淬火 ? ① 表面淬火用材料 ? ⑴ %C的中碳鋼。 ? 含碳量過高，心部韌性下降； ? ⑵ 鑄鐵 提高其表面耐磨性。 ? 前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件。 回火索氏體 索氏體 ? ③ 表面淬火后的回火 ? 采用低溫回火 ，溫度不高于 200℃ 。 ? ④ 表面淬火 +低溫回火后的組織 ? 表層組織為 M回 ；心部組織為 S回 (調(diào)質(zhì) )或 F+S(正火 )。 ? 感應(yīng)加熱分為： ? 高頻感應(yīng)加熱 頻率為 250300KHz， 淬硬層深度 傳動軸連續(xù)淬火感應(yīng)器 感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖 ? 中頻感應(yīng)加熱 頻 率 為 25008000Hz， 淬硬層深度 210mm。 成本低，但質(zhì)量不易控制。效率高，質(zhì)量好。 ? 與表面淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織，還改變其化學(xué)成分。 ? 根據(jù)滲入的元素不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、氮化、多元共滲、滲其他元素等。 滲硫、滲硼、滲鋁、滲釩、滲鉻等。 化學(xué)熱處理過程包括 分解、吸收、擴散 三個基本過程。 ? 如：滲碳 CH4→2H 2+[C] 氮化 2NH3→3H 2+2[N] ? ⑵ 工件表面的吸收 : 活性原子向固溶體溶解或與鋼中某些元素形成化合物。 氮化擴散層 ② 鋼的滲碳 是指向鋼的表面滲入碳原子的過程。 ? ⑵ 滲碳用鋼 ? 為含 %C的低碳鋼。 經(jīng)滲碳的機車從動齒輪 氣體滲碳法示意圖 ? ③ 滲碳方法 ? ⑴ 氣體滲碳法 ? 將工件放入密封爐內(nèi)，在高溫滲碳氣氛中滲碳。 ? 優(yōu)點 : 質(zhì)量好 , 效率高； ? 缺點 : 滲層成分與深度不易控制 ? ⑵ 固體滲碳法 ? 將工件埋入滲劑中，裝箱密封后在高溫下加熱滲碳。 ? 優(yōu)點：操作簡單； ? 缺點：滲速慢，勞動條件差。 ? 優(yōu)點 : 表面質(zhì)量好 , 滲碳速度快。 ? 滲碳層厚度 （由表面到過度層一半處的厚度）： 一般為 。 ? 滲碳緩冷后組織： 表層為 P+網(wǎng)狀 Fe3CⅡ 。 中間為過渡區(qū)。 淬火方法有： ? ⑴ 預(yù)冷淬火法 ? 滲碳后預(yù)冷到略高于 Ar1溫度直接淬火。 ? ⑶ 二次淬火法： ? 即滲碳緩冷后 第一次加熱為心部 Ac3+3050℃ ， 細化心部 ；第二次加熱為 Ac1+3050℃ ， 細化表層 。 此時組織為： ? 表層： M回 +顆粒狀碳化物 +A’(少量 ) ? 心部： M回 +F（淬透時） 滲碳淬火后的表層組織 M+F ⑥ 鋼的氮化 ? 氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程。 ? 常用鋼號為 38CrMoAl。 ? ⑶ 常用氮化方法 ? 氣體氮化法與離子氮化法。 ? 離子氮化法是在電場作用下，使電離的氮離子高速沖擊作為陰極的工件。 離子氮化爐 ? ⑷ 氮化的特點及應(yīng)用 ? 氮化件表面硬度高（ 69~72HRC），耐磨性高。 由于表面存在壓應(yīng)力。 原因是氮化溫度低，氮化后不需進行熱處理。 因為表層形成的氮化物化學(xué)穩(wěn)定性高。 ? 用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件。 縫紉機用氮化件 經(jīng)氮化的機車曲軸 滲氮與滲碳相比： ?滲氮層硬度和耐磨性高于滲碳層，硬度可達 69~72HRC，且在 600～ 650℃ 高溫下仍能保持較高硬度； ?滲氮層具有很高的抗疲勞性和耐蝕性； ?滲氮后不需再進行熱處理，可避免熱處理帶來的變形和其他缺陷； ?滲氮溫度較低。 三、表面形變強化 ? 表面形變強化指使鋼件在常溫下發(fā)生塑性變形 ，以提高其表面硬度并產(chǎn)生有利的殘余壓應(yīng)力分布的表面強化工藝。 噴丸 ? 噴丸強化是將大量高速運動的彈丸噴射到零件表面上，猶如無數(shù)個小 錘錘擊 金屬表面，使零件表層和次表層發(fā)生一定的塑性變形而實現(xiàn)強化的一種技術(shù)。 ? 應(yīng)用：圓柱面、錐面、平面等形狀比較簡單的零件 四、表面覆層強化 ? 表面覆層強化是通過物理或化學(xué)的方法在金屬表面涂覆一層或多層其他金屬或非金屬的表面強化工藝。 金屬噴涂技術(shù) ? 將金屬粉末加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流使其霧化并噴射于工件表面形成涂層的工藝稱為 熱噴涂 。 ? 廣泛用于包括航空航天、原子能、電子等尖端技術(shù)在內(nèi)的幾乎所有領(lǐng)域。 ? 電鍍：工件作為陰極 ? 化學(xué)鍍：不外加電源的條件下，